基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统研究

魏一 马天明 夏翌佳

摘 要 改革开放以来，我国的资源与能源消耗越来越大，而水利资源是我国资源能源体系中的重要组成部分。大型输水泵站作为水利资源管理的主要基础设施，不仅可以保证水资源的合理利用，为社会生产提供必要的水源保证，另外还可以起到防洪的作用。近年来，随着数字信息科学技术的快速发展，全国各地的大型输水泵站已经开始引入各种远程监控管理系统，远程监控管理系统可以提高泵站的管理效率，但现有的远程监控管理系统仍然存在较多的缺陷。本文将深入研究基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统，并详细分析系统中的各种应用模块。

【关键词】物联网 大型 输水泵站 远程监控 管理系统

随着我国经济水平的快速提高，我国公共水利基础设施建设已经取得了巨大的成果，大型输水泵站是水利基础设施的重要组成部分，可以对水资源进行合理调配，保证城市居民的正常生活用水。大型输水泵站的用途十分广泛，包括市政供水、远距离调水等，本文将以市政供水系统中的大型输水泵站为研究对象，市政输水泵站直接关系到城市居民用水安全。近年来，我国很多大型输水泵站已经实现电气化，但现场设备检测仍然依靠管理人员进行巡查，大大增加了泵站管理的人力成本，同时加重了泵站管理人员的工作压力。

1 系统构建

市政供水系统中的大型输水泵站临近水源，或者远离城市人口密集区域，因为大型泵站工作时的噪音较大，为了避免对居民生活的干扰，因此泵站远离市中心。大型输水泵站的主要构成部分包括主控室以及输水泵组，主控室包括主控柜、动力柜等，基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统将物联网技术纳入管理体系中，以物联网技术提高管理效率。系统的信息传递媒介包括光纤、4G网络等，因为部分泵站处于市郊偏远地区，因此，可以通过公共4G网络进行通信，管理人员可以通过远程监控平台调阅实时图像，保证现场设备安全。图1是基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统框架图。

基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统的核心为主控室，目前，工业上使用的控制器以可编程逻辑控制器为主，除此之外，设计人员可以根据工程需求进行自定义设计。控制器的功能包括检测信号处理、信号传输与通信、信息预警、信息统计等，本系统的最大优势在于物联网技术，通过物联网技术将多种模拟信息进行数字化处理，最后通过主控器对信息进行综合，诊断设备故障点，并通过数据处理主动发觉潜在隐患，常见的检测项目包括水位、水流流速、管道压力、电机转速等，控制器可以根据输水任务进行联动操作，本文选用的控制器以FX2N为主，人机界面为HMI模式。

2 应用软件

本文设计的基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统采取PLC控制方案，通过WORKS2对PLC进行编程，而PLC的远程访问软件以Autoshop为主，本次设计选用的物联网服务器为汇川设备提供的远程服务器，通过服务器可以迅速查询泵站的基本信息，但本系统的前期建设投入较大，需要各地区根据实际情况进行建设。管理人员根据自己的访问权限登录远程终端，可以进入泵站设备管理界面，另外，管理人员可以根据管理需求建立项目管理清单，在工作界面实时监控各项指标。如果管理人员不在工作现场，则可以通过远程网络平台访问設备数据。

3 管理模型

基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统建立在配套的管理体系之上，泵站管理部门需要以基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统为中心建立针对性的管理体系。基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统管理体系主要包括了模型存储管理模块、模型属性管理模块、模型运行管理模块以及模型组合模块，不同的模块具有不同的功能，基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统管理体系的核心是决策支持理论。建立基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统管理体系前必须对泵站管理模型进行分析，研究内容包括优化目标、约束条件、随机因素以及决策条件等，泵站管理的优化管理模型分析。除了建立配套的管理模型外，还需要根据系统建立相应的管理措施，从管理人员专业素质、管理模式等方面提高泵站综合管理水平。

4 总结

基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统可以有效提高大型泵站的管理效率，降低泵站管理的人力成本，有利于泵站管理的集成化、智能化发展。本文深入分析了基于物联网技术的大型输水泵站远程监控管理系统的各个模块，并详细阐述了系统各个模块的作用，希望本文的研究有利于提高我国大型泵站的管理水平。

参考文献

[1]祝君乔，刘云，蒋岚岚，谢鸣.基于物联网技术的排水综合管控信息系统[J].中国给水排水，2015，16：26-29.

[2]于国华.利用现代物联网技术实现排水泵站的远程监控[J].仪器仪表标准化与计量，2013，04：36-37.

作者单位

上海城投原水有限公司 上海市 201209